CN201702515U - 铼合金薄板激光焊接夹具 - Google Patents

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胡鑫
王振强
黄克忠
李峰
李鹏
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Abstract

本实用新型涉及一种特种金属薄板焊接夹具,特别是一种铼合金薄板激光焊接夹具,包括垫板和多个压板,其特征在于所述垫板上焊缝位置设有焊缝背面成型气体保护块,所述焊缝背面成型气体保护块是由上罩板和下底板所构成的中空盒体,所述中空盒体中设有多孔均流隔板,所述多孔均流隔板分隔所述中空盒体为均流排气室和进气室,所述进气室内设有进气管,所述上罩板上对应于焊缝位置设有焊缝成型槽,所述焊缝成型槽内列设有多个连通均流排气室的排气孔。结构简单,有效解决了铼合金薄板焊接中的变形翘曲问题。

Description

铼合金薄板激光焊接夹具
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种特种金属的焊接工具,特别是一种铼合金薄板激光焊接夹 具。
背景技术
[0002] 铼为稀有难熔金属,具有高熔点(其熔点高达3180°C,仅次于钨的熔点3410°C )、 高强度、以及良好的塑性并且具有优异的机械稳定性,铼没有脆性临界转变温度在高温和 急冷急热条件下均有很好的抗蠕变性能。由铼与其它金属可制得一系列耐高温、抗腐蚀、耐 磨损的合金,如Re25-W曾是空间站核反应堆材料,后来发展到性能更好的Re30-W-Mo30合 金;Re-Pt用作原子能反应堆结构材料,可抗IOOiTC高温下载热体的腐蚀,也可用于辐射防 护罩;Re-Mo合金到3000°C仍具有高的机械强度,可用来制造超音速飞机及导弹的高温高 强度部件及作隔热屏。特别是用于喷气式发动机涡轮叶片与火力发电机涡轮材料的镍基 含铼超耐热合金的开发成功(含铼3%-7%,熔点高达31801:以上)并应用于战斗机及客 机、火力发电机,超耐热合金已成为其最重要的应用领域。铼合金主要用于超高温和强热振 工作环境,用于航空航天领域的耐高温结构件如火箭各类空间返回舱、卫星调姿发动机等 的超耐热部件和次耐热部件。但是由于铼熔点很高,必须采用高能量密度的焊接方法才能 保证具有足够的熔深和冶金结合。铼特别容易氧化,因此必须在严格的无氧气氛中进行焊 接,才能防止铼材焊缝和热影响区的氧化,从而避免导致焊缝硬度升高及其脆化。目前,铼 合金的连接技术采用高真空环境的电子束焊接方法,但真空电子束焊接必须在真空条件下 进行,设备复杂,价格昂贵,成本较高,焊接前对接头的加工装配要求严格,被焊工件的尺寸 和形状受到真空工作室大小的限制,而电子束易受杂散电磁场的干扰,影响焊接质量,产生 X射线,危害操作人员的健康和安全。
[0003] 与电子束焊接相比,激光焊接技术不需要真空室,被焊工件的体积不受真空室限 制,不产生X射线,但是激光焊是在非真空条件下进行的,因此,如何提供简便的施工方法, 并通过工艺参数控制及焊接夹具防止焊缝氧化,获得高质量焊缝是铼合金激光焊实施的关 键。
实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是,针对上述现有技术所存在的不足,提出了一 种铼合金薄板激光对接焊夹具,以解决铼合金波板对接焊的技术问题,本实用新型所述铼 合金薄板是指厚度为0. 5〜4mm的铼钼或铼钨合金薄板,其具体技术方案如下。
[0005] 一种铼合金薄板激光焊接夹具,包括垫板和多个压板,其特征在于所述垫板上焊 缝位置设有焊缝背面成型气体保护块,所述焊缝背面成型气体保护块是由上罩板和下底板 所构成的中空盒体,所述中空盒体中设有多孔均流隔板,所述多孔均流隔板分隔所述中空 盒体为均流排气室和进气室,所述进气室内设有进气管,所述上罩板上对应于焊缝位置设 有焊缝成型槽,所述焊缝成型槽内列设有多个连通均流排气室的排气孔。[0006] 除上述必要技术特征外,在具体实施过程中,还可补充如下技术内容。
[0007] 所述的铼合金薄板激光焊接夹具,其中所述焊缝背面成型气体保护块中的进气管 的长度与所述进气室的长度接近,所述进气管上沿长度方向均勻设有多个出气孔,所述出 气孔设于进气管的背向多孔均流隔板的一侧。
[0008] 所述的铼合金薄板激光焊接夹具,其中所述垫板上沿整个焊缝设有长度大于焊缝 长度的长槽,所述焊缝背面成型气体保护块的长度等于所述长槽的长度,且固设于整个长 槽中。
[0009] 所述的铼合金薄板激光焊接夹具,其中所述垫板上沿整个焊缝设有长度大于焊缝 长度的长槽,所述焊缝背面成型气体保护块的长度1》3/2(焊接速度VX熔池温度冷却到 室温所需时间t),且滑设于所述长槽中,并随所述激光焊机的焊头同步移动。
[0010] 所述的铼合金薄板激光焊接夹具,其中所述焊缝背面成型气体保护块的长度为 200mm。
[0011] 所述的铼合金薄板激光焊接夹具,其中所述多孔均流隔板是均布有多个小孔的金 属板、或陶瓷板、或多层金属丝网。
[0012] 本实用新型的优点在于:
[0013] 本实用新型所提供的来合金薄板激光焊接夹具,操作简便,适用于板厚0.5_4mm 的铼合金薄板,实现了铼合金薄板的单面焊双面成型,且无气孔等焊接缺陷,焊缝质量达到 I级焊缝标准,有效解决了铼合金薄板焊接中的变形翘曲问题。
[0014] 为对本实用新型的结构特征及其功效有进一步了解,兹列举具体实施例并结合附 图详细说明如下。
附图说明
[0015] 图1是本实用新型铼合金薄板激光焊接所用夹具的结构示意图。
[0016] 图2是夹具中的焊缝背面成型气体保护块的结构示意图。
[0017] 图3是图2的侧剖视示意图。
具体实施方式
[0018] 图1、图2、图3所示,本实用新型所提供的一种用于铼合金薄板激光焊接夹具2,包 括垫板21和多个压板22,其中所述垫板21上焊缝位置设有焊缝背面成型气体保护块30, 所述焊缝背面成型气体保护块30是由上罩板31和下底板32所构成的中空盒体,所述中空 盒体中设有多孔均流隔板33,所述多孔均流隔板33分隔所述中空盒体为均流排气室34和 进气室35,所述进气室35内设有进气管36,所述上罩板31上对应于焊缝位置设有焊缝成 型槽37,所述焊缝成型槽37内列设有多个连通均流排气室34的排气孔38。所述保护气体 由进气管35的出气孔37进入进气室35,经多孔均流隔板33进入均流排气室34,由设于焊 缝成型槽37内的多个排气孔38均勻进入焊缝成型槽37中,使焊缝背面处于惰性气体的保 护中。
[0019] 所述焊缝背面成型气体保护块30中的进气管36的长度与所述进气室35的长度 接近,所述进气管36上沿长度方向均勻设有多个出气孔39,为防止由出气孔排出的气流直 接冲向多孔均流隔板33造成湍流,影响保护效果,所述出气孔39设于进气管36的背向多孔均流隔板33的一侧。
[0020] 所述垫板21上沿整个焊缝设有长度大于焊缝长度的长槽23,所述焊缝背面成型 气体保护块30的长度等于所述长槽23的长度,且固设于整个长槽23中。或
[0021] 所述垫板21上沿整个焊缝设有长度大于焊缝长度的长槽23,所述焊缝背面成型 气体保护块30的长度1 > 3/2 (焊接速度vX熔池温度冷却到室温所需时间t);通常焊缝 背面成型气体保护块30的长度设为200mm,滑设于所述长槽中,并随所述激光焊机的焊头 同步移动,具体是用软钢丝同步拉动。
[0022] 所述多孔均流隔板33是均布有多个小孔的金属板、或陶瓷板、或多层金属丝网。
5

Claims (6)

  1. 铼合金薄板激光焊接夹具,包括垫板和多个压板,其特征在于所述垫板上焊缝位置设有焊缝背面成型气体保护块,所述焊缝背面成型气体保护块是由上罩板和下底板所构成的中空盒体,所述中空盒体中设有多孔均流隔板,所述多孔均流隔板分隔所述中空盒体为均流排气室和进气室,所述进气室内设有进气管,所述上罩板上对应于焊缝位置设有焊缝成型槽,所述焊缝成型槽内列设有多个连通均流排气室的排气孔。
  2. 2.根据权利要求1所述的铼合金薄板激光焊接夹具,其特征在于所述焊缝背面成型气 体保护块中的进气管的长度与所述进气室的长度接近,所述进气管上沿长度方向均勻设有 多个出气孔,所述出气孔设于进气管的背向多孔均流隔板的一侧。
  3. 3.根据权利要求1所述的铼合金薄板激光焊接夹具,其特征在于所述垫板上沿整个焊 缝设有长度大于焊缝长度的长槽,所述焊缝背面成型气体保护块的长度等于所述长槽的长 度,且固设于整个长槽中。
  4. 4.根据权利要求1所述的铼合金薄板激光焊接夹具,其特征在于所述垫板上沿整个焊 缝设有长度大于焊缝长度的长槽,所述焊缝背面成型气体保护块的长度1》3/2 (焊接速度 vX熔池温度冷却到室温所需时间t),且滑设于所述长槽中,并随所述激光焊机的焊头同 步移动。
  5. 5.根据权利要求1所述的铼合金薄板激光焊接夹具,其特征在于所述焊缝背面成型气 体保护块的长度为200mm。
  6. 6.根据权利要求1所述的铼合金薄板激光焊接夹具,其特征在于所述多孔均流隔板是 均布有多个小孔的金属板、或陶瓷板、或多层金属丝网。
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